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摘要:在进行公路工程施工的时候,为了更好的保证整个工程的质量,对公路的路基施工一定要进行重视,这样能够更好的提高公路工程的建设质量。本文主要对公路路基病害及处理进行了分析探讨。
关键词:公路工程;路基病害;处理措施
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
交通运输业的快速发展需要公路工程建设进行保障,因此,在进行公路工程施工的时候,对工程质量和工程效益都要进行保证。路基是整个公路工程施工的基础,同时也是整个公路工程建设质量保证的基础。公路工程中,路基施工质量能够对整个工程的质量进行影响,同时对公路的行车安全和工程效益都有很大影响。在公路工程施工中,会受到很多因素限制,这样就会出现很多的问题。这些问题的出现对路基工程的质量有很大负面影响,同时也会对整个工程的建设效益带来很大负面影响。
一、公路路基病害类型及其成因
1、路基沉降
路基沉降就是在公路的运营过程中,受到来自垂直方向的压力使得公路路基出现下沉的现象。造成公路路基下沉有三方面的因素,一是垂直方向的压力超过公路设计标准,目前公路上车辆超载现象普遍存在,一些低等级的公路不能承受过重的负荷导致路基沉降。二是公路路基的硬度和强度不够。从根本上分析,公路路基硬度和强度不够的原因有如下几点:路基材料的压缩系数较大、含水量较高、在施工过程中压实不好、分层过厚均能造成公路路基沉降。三是后期养护不当,对一些小的病害没有及时处理,在车辆的反复碾压下,病害不断扩大,最终形成路基大面积沉降。
2、路基开裂
路基开裂主要是路基底部稳固性不够,其表层从坡面剥落,导致路基跟着出现剥离,进而使整个公路出现开裂。造成公路路基开裂的原因有如下方面:第一,在公路路基施工之前,对地基没有进行合理的处理。第二,雨水冲刷或者是强热气流导致路基稳定性降低。第三,路面裂缝扩大化,公路路面在使用中因为各种原因产生裂缝,但是对其不进行及时的养护,雨水、积水等会沿着裂缝进入公路内部,就会导致裂缝不断扩大,最终波及路基。
3、路基边坡滑塌
公路路基边坡滑塌是一种比较常见的病害,按照其形式可以分为溜方和滑坡,溜方是因为边坡表面上薄层土地发生下滑,在外界因素和路基结构的影响下出现边坡滑塌现象,溜方出现的原因除了施工不当之外,还与水流冲刷边坡有关。而公路滑坡指的是路基中的土体由于重力作用出现滑动,与路基整体性和土体的稳定性有关。
4、路基沿坡滑动
路基沿坡滑动指的是公路结构在外力或者是雨水侵蚀下,路基缺乏结构支撑,出现水平方向的滑动,其根本原因是土体不稳定导致的。出现此类情况除了与施工经验有关之外,更重要的还是与公路设计有关,一些公路建设中对盲目追求高标准,对其与地形的适应性没有全面考虑,而在设计各种建设标准的过程中,费尽心力让地形、地质来适应标准,对实际情况的考虑不足,施工中必然会出现高路堤、高填方、高边坡,而对这些因素处理不好往往就会引发路基病害。
5、翻浆
路基翻浆指的是土中的水分不断移动聚集,使得路面出现冒浆、鼓包、车辙等现象。路基翻浆引起轨道不平,因为其变形速度不快,所以对行车安全的影响不大,如果因为翻浆导致基床下沉,则会使列车行车中断。路基翻浆主要是因为施工中没有进行合理的路床排水,同时路床的承载力不够导致的。
二、公路路基病害的处理措施
1、设计方面的处理技术
由于设计方面的不足会导致公路路基施工问题的产生,因而今后在实际工作中需要做好以下工作,加强对相关问题的预防。做好地质探勘调查工作。在设计的时候,应该对公路沿线的地形、地貌、水文条件等进行合理的调查。对于特殊路基地段,应该仔细调查,获取详细的地质资料,对于不良地段,可以采用掺入水泥、石灰或者换填对地层进行加固。保证路基填筑高度。保证路基的稳定性,不会因为地下水、地面水、冻胀等影响而降低了稳定性。如果路基填筑高度不能达到相应要求的时候,则必须采取相应的处理措施,比如:换填砂砾、石渣等,修筑地下渗透沟,这样能够有效地避免积水浸入路基,有利于提高土基的强度,提高路基的稳定性。
规定路基填料质量标准。在施工图设计的时候,应该对填料的最小强度和最大粒径做出明确规定,严禁使用劣质土来填筑路基。在路床填料的选择上,应该优先选用砾类土,如果细粒土的土质比较差,可以用来填筑路床底部。在公路设计的时候,应该综合考虑,合理规划,完善排水设计,避免路基长期处于雨水浸泡当中从而引起沉降变形现象。如果路基的路段比较低,可以加设砂砾层或者渗水盲沟,并对边沟等排水设施进行加大或者加深。加强路基防护,保证路基边坡的稳定。对于高填路堤,有必要对路基的稳定性进行验算,根据填料、边坡高度、地质条件等来确定边坡,保证边坡的稳定。采用植物防护和工程防护相结合的方式,加强对路基的保护,确保路基的稳定性,为车辆的安全通行创造良好条件。
2、路基施工
2.1路基填筑
(1)填筑
路基填方材料应有一定的强度,符合规范要求,现场取土做出标准试验,符合下表中的规定时,方可使用。路基填筑采用水平分层填筑法,填筑时按路基横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑,从取土场或挖方路段取土,自卸汽车运土。每层填筑最大松铺厚度不宜超过40cm。
(2)摊铺、整平
先用推土机进行初平,再用平地机进行终平,控制层面平整、均匀。摊铺时层面作成向两侧倾斜2%~4%的横向排水坡,以利路基表面排水。
(3)洒水、晾晒:填料摊铺、整平前,无论洒水或晾晒,使填料含水量保持在最佳含水量的0~+2%~3%之间。
(4)碾壓:采用振动压路机、三轮压路机进行碾压,压实作业的施工顺序为:先压路基边缘,后压路基中间,先慢后快,先静压后振动的操作规程进行碾压。碾压作业时,行间(横向)重叠1/3~1/2轮宽,碾压区段间(纵向)重叠1m以上,做到无偏压、无死角、碾压均匀,严格按试验段数据确定的遍数压实。
(5)检测
严格按设计要求和规范检测,在每层碾压结束后经监理等单位进行检测、验收,验收合格后进入下一循环施工。
(6)基面及边坡整修
当路基填筑接近路基顶部设计标高时,加强高程测量控制,以确保完工后路基的宽度、高程、平整度及横坡等符合规范和设计要求,保证施工质量,并按设计边坡坡度,自上而下进行刷坡。
2.2路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。对提高路基的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80~150cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。
2.3特殊潮湿地区路基的压实
在特殊潮湿地区,路基压实度满足要求是相当困难的,规范对此作出了若干调整:一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2~3个百分点;二是对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;三是改善填料的性质,在土中掺加石灰、水泥等,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
3、路基防护
3.1坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多因素,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
3.2冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
3.3支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。
4、路基施工质量关键环节和工序的控制
4.1用于施工的原材料必须符合材料的检验标准,自检合格,报监理检验合格后才可用于本工程上,对达不到要求的材料严禁进入施工现场。
4.2灰土的拌和必须均匀、彻底,避免“夹层”和“花脸”现象的出现,对达不到要求的必须重新拌和、碾压直至达到要求为止。
4.3上土层厚的控制,必须严格要求,专人负责控制,确保压实厚度,为规范操作,一律采用布格上土,专人负责。
4.4填筑过程应及时,连续快速,掺入石灰后必须在一定时间内结束,以避免石灰有效Ca0、Mg0含量的衰减,确保填筑质量。
4.5含水量的调整,采用翻晒、洒水等措施,尽量使土层含水量达到碾压期的最佳含水量0~+2%范围。
4.6碾压必须连续进行直至合格,避免间断碾压,造成土质脱水后表面形成硬壳,本层土的下层部位很难压实,出现此种情况即时采用路拌机重新粉碎处理。
结束语
总之,针对公路路基病害及处理进行研究和探析,在技术的措施上必须要加强,才可以保证其质量及安全,也只有了解了它的特殊性,才可以提高路基的稳定性与强度,在以后的公路建设中仍会有很多对于公路的改造项目,必须还要进行继续探讨研究其技术特征的问题,有利于公路建设事业的发展。
参考文献
[1]杨喜峰.公路路基的主要病害及处治方法[J].黑龙江交通科技,2012(11)
[2]郭巍.谈路基病害成因及应对措施[J].山西建筑,2013(10)
[3]李栋材.公路路基常见病害及防治措施[J].交通世界,2013(2)
关键词:公路工程;路基病害;处理措施
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
交通运输业的快速发展需要公路工程建设进行保障,因此,在进行公路工程施工的时候,对工程质量和工程效益都要进行保证。路基是整个公路工程施工的基础,同时也是整个公路工程建设质量保证的基础。公路工程中,路基施工质量能够对整个工程的质量进行影响,同时对公路的行车安全和工程效益都有很大影响。在公路工程施工中,会受到很多因素限制,这样就会出现很多的问题。这些问题的出现对路基工程的质量有很大负面影响,同时也会对整个工程的建设效益带来很大负面影响。
一、公路路基病害类型及其成因
1、路基沉降
路基沉降就是在公路的运营过程中,受到来自垂直方向的压力使得公路路基出现下沉的现象。造成公路路基下沉有三方面的因素,一是垂直方向的压力超过公路设计标准,目前公路上车辆超载现象普遍存在,一些低等级的公路不能承受过重的负荷导致路基沉降。二是公路路基的硬度和强度不够。从根本上分析,公路路基硬度和强度不够的原因有如下几点:路基材料的压缩系数较大、含水量较高、在施工过程中压实不好、分层过厚均能造成公路路基沉降。三是后期养护不当,对一些小的病害没有及时处理,在车辆的反复碾压下,病害不断扩大,最终形成路基大面积沉降。
2、路基开裂
路基开裂主要是路基底部稳固性不够,其表层从坡面剥落,导致路基跟着出现剥离,进而使整个公路出现开裂。造成公路路基开裂的原因有如下方面:第一,在公路路基施工之前,对地基没有进行合理的处理。第二,雨水冲刷或者是强热气流导致路基稳定性降低。第三,路面裂缝扩大化,公路路面在使用中因为各种原因产生裂缝,但是对其不进行及时的养护,雨水、积水等会沿着裂缝进入公路内部,就会导致裂缝不断扩大,最终波及路基。
3、路基边坡滑塌
公路路基边坡滑塌是一种比较常见的病害,按照其形式可以分为溜方和滑坡,溜方是因为边坡表面上薄层土地发生下滑,在外界因素和路基结构的影响下出现边坡滑塌现象,溜方出现的原因除了施工不当之外,还与水流冲刷边坡有关。而公路滑坡指的是路基中的土体由于重力作用出现滑动,与路基整体性和土体的稳定性有关。
4、路基沿坡滑动
路基沿坡滑动指的是公路结构在外力或者是雨水侵蚀下,路基缺乏结构支撑,出现水平方向的滑动,其根本原因是土体不稳定导致的。出现此类情况除了与施工经验有关之外,更重要的还是与公路设计有关,一些公路建设中对盲目追求高标准,对其与地形的适应性没有全面考虑,而在设计各种建设标准的过程中,费尽心力让地形、地质来适应标准,对实际情况的考虑不足,施工中必然会出现高路堤、高填方、高边坡,而对这些因素处理不好往往就会引发路基病害。
5、翻浆
路基翻浆指的是土中的水分不断移动聚集,使得路面出现冒浆、鼓包、车辙等现象。路基翻浆引起轨道不平,因为其变形速度不快,所以对行车安全的影响不大,如果因为翻浆导致基床下沉,则会使列车行车中断。路基翻浆主要是因为施工中没有进行合理的路床排水,同时路床的承载力不够导致的。
二、公路路基病害的处理措施
1、设计方面的处理技术
由于设计方面的不足会导致公路路基施工问题的产生,因而今后在实际工作中需要做好以下工作,加强对相关问题的预防。做好地质探勘调查工作。在设计的时候,应该对公路沿线的地形、地貌、水文条件等进行合理的调查。对于特殊路基地段,应该仔细调查,获取详细的地质资料,对于不良地段,可以采用掺入水泥、石灰或者换填对地层进行加固。保证路基填筑高度。保证路基的稳定性,不会因为地下水、地面水、冻胀等影响而降低了稳定性。如果路基填筑高度不能达到相应要求的时候,则必须采取相应的处理措施,比如:换填砂砾、石渣等,修筑地下渗透沟,这样能够有效地避免积水浸入路基,有利于提高土基的强度,提高路基的稳定性。
规定路基填料质量标准。在施工图设计的时候,应该对填料的最小强度和最大粒径做出明确规定,严禁使用劣质土来填筑路基。在路床填料的选择上,应该优先选用砾类土,如果细粒土的土质比较差,可以用来填筑路床底部。在公路设计的时候,应该综合考虑,合理规划,完善排水设计,避免路基长期处于雨水浸泡当中从而引起沉降变形现象。如果路基的路段比较低,可以加设砂砾层或者渗水盲沟,并对边沟等排水设施进行加大或者加深。加强路基防护,保证路基边坡的稳定。对于高填路堤,有必要对路基的稳定性进行验算,根据填料、边坡高度、地质条件等来确定边坡,保证边坡的稳定。采用植物防护和工程防护相结合的方式,加强对路基的保护,确保路基的稳定性,为车辆的安全通行创造良好条件。
2、路基施工
2.1路基填筑
(1)填筑
路基填方材料应有一定的强度,符合规范要求,现场取土做出标准试验,符合下表中的规定时,方可使用。路基填筑采用水平分层填筑法,填筑时按路基横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑,从取土场或挖方路段取土,自卸汽车运土。每层填筑最大松铺厚度不宜超过40cm。
(2)摊铺、整平
先用推土机进行初平,再用平地机进行终平,控制层面平整、均匀。摊铺时层面作成向两侧倾斜2%~4%的横向排水坡,以利路基表面排水。
(3)洒水、晾晒:填料摊铺、整平前,无论洒水或晾晒,使填料含水量保持在最佳含水量的0~+2%~3%之间。
(4)碾壓:采用振动压路机、三轮压路机进行碾压,压实作业的施工顺序为:先压路基边缘,后压路基中间,先慢后快,先静压后振动的操作规程进行碾压。碾压作业时,行间(横向)重叠1/3~1/2轮宽,碾压区段间(纵向)重叠1m以上,做到无偏压、无死角、碾压均匀,严格按试验段数据确定的遍数压实。
(5)检测
严格按设计要求和规范检测,在每层碾压结束后经监理等单位进行检测、验收,验收合格后进入下一循环施工。
(6)基面及边坡整修
当路基填筑接近路基顶部设计标高时,加强高程测量控制,以确保完工后路基的宽度、高程、平整度及横坡等符合规范和设计要求,保证施工质量,并按设计边坡坡度,自上而下进行刷坡。
2.2路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。对提高路基的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80~150cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。
2.3特殊潮湿地区路基的压实
在特殊潮湿地区,路基压实度满足要求是相当困难的,规范对此作出了若干调整:一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2~3个百分点;二是对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;三是改善填料的性质,在土中掺加石灰、水泥等,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
3、路基防护
3.1坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多因素,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
3.2冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
3.3支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。
4、路基施工质量关键环节和工序的控制
4.1用于施工的原材料必须符合材料的检验标准,自检合格,报监理检验合格后才可用于本工程上,对达不到要求的材料严禁进入施工现场。
4.2灰土的拌和必须均匀、彻底,避免“夹层”和“花脸”现象的出现,对达不到要求的必须重新拌和、碾压直至达到要求为止。
4.3上土层厚的控制,必须严格要求,专人负责控制,确保压实厚度,为规范操作,一律采用布格上土,专人负责。
4.4填筑过程应及时,连续快速,掺入石灰后必须在一定时间内结束,以避免石灰有效Ca0、Mg0含量的衰减,确保填筑质量。
4.5含水量的调整,采用翻晒、洒水等措施,尽量使土层含水量达到碾压期的最佳含水量0~+2%范围。
4.6碾压必须连续进行直至合格,避免间断碾压,造成土质脱水后表面形成硬壳,本层土的下层部位很难压实,出现此种情况即时采用路拌机重新粉碎处理。
结束语
总之,针对公路路基病害及处理进行研究和探析,在技术的措施上必须要加强,才可以保证其质量及安全,也只有了解了它的特殊性,才可以提高路基的稳定性与强度,在以后的公路建设中仍会有很多对于公路的改造项目,必须还要进行继续探讨研究其技术特征的问题,有利于公路建设事业的发展。
参考文献
[1]杨喜峰.公路路基的主要病害及处治方法[J].黑龙江交通科技,2012(11)
[2]郭巍.谈路基病害成因及应对措施[J].山西建筑,2013(10)
[3]李栋材.公路路基常见病害及防治措施[J].交通世界,2013(2)